(57)【要約】  【課題】  本発明は、飲食物調理のための、マイクロ波を調理室の上部から均一に放射する電子レンジおよびその放射モジュールを開示する。  【解決手段】  前記電子レンジは、調理室と、アンテナを介してマイクロ波を放射するマグネトロンと、前記アンテナから前記調理室の上面の上部に前記マイクロ波を導入し、導入された前記マイクロ波のための水平の螺旋状の進行経路を提供する導波管が形成され、前記導波管の底面に形成された２つ以上の対スロットアンテナを介して前記マイクロ波を下部の前記調理室に放射する放射モジュールとを含むことを特徴とする。  【選択図】  図１
2019529863.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マグネトロンのアンテナを介して放射されるマイクロ波を調理室の上面の上部に導入させ、前記上面の上部で前記マイクロ波を前記上面の辺部に沿って水平に案内しながら底面に形成された２つ以上の対スロットアンテナを介して前記マイクロ波を下部の前記調理室に放射する導波管を含み、
前記導波管は、
前記調理室の長方形の前記上面の各辺に対応し、前記マイクロ波を直線に案内する直線導波路と、
前記直線導波路の間を連結し、前記マイクロ波を第１方向の直角に案内するベンドと、を含み、
２つ以上の前記直線導波路にはそれぞれ、１つ以上の前記対スロットアンテナが形成され、
それぞれの前記対スロットアンテナは、長軸に沿って貫通した２つのスロットアンテナを含み、
前記２つのスロットアンテナは、前記導波管の幅の中心線を基準として同一の方向に離隔距離が異なるように形成され、それぞれの前記長軸が前記マイクロ波の進行方向と平行であり、前記長軸の中心は、前記導波管内の前記マイクロ波の波長の１／４に相当する距離だけ離隔して形成されることを特徴とする電子レンジの放射モジュール。
【請求項２】
前記マグネトロンの前記アンテナの前記マイクロ波の直進を案内する第１直線導波路と、
前記マイクロ波が前記調理室の前記上面の前記上部に導入される位置の第２直線導波路と前記第１直線導波路との間に構成され、前記第１直線導波路の前記マイクロ波を前記第１方向に曲げて前記第２直線導波路に案内する第１ベンドと、をさらに含む、請求項１に記載の電子レンジの放射モジュール。
【請求項３】
前記第１直線導波路は、
前記アンテナを収容する第１高さを有する第１区間と、
前記第１高さより低い第２高さを有する第２区間と、
前記第１区間と前記第２区間とを連結する遷移区間と、を含み、
前記第１区間と前記第２区間は、前記マイクロ波の波長の１／４に相当する距離だけ離隔している、請求項２に記載の電子レンジの放射モジュール。
【請求項４】
前記ベンドおよび前記第１ベンドは、前記マイクロ波の進行方向を１次的に前記第１方向の４５度に曲げる第１境界線と、２次的に前記第１方向の４５度に曲げる第２境界線との間に定義され、
前記導波管の幅の前記中心線と前記第１および第２境界線との交点は、前記導波管内の前記マイクロ波の波長の１／４に相当する距離だけ離隔する、請求項２に記載の電子レンジの放射モジュール。
【請求項５】
第１直線導波路の底面には、第１対スロットアンテナが形成され、
前記第１直線導波路と対向する第２直線導波路の底面には、第２対スロットアンテナが形成され、
前記第１対スロットアンテナに含まれる第１スロットアンテナと第２スロットアンテナが、前記導波管の幅の前記中心線を基準として前記調理室の前記上面の中心側に形成され、
前記第２対スロットアンテナに含まれる第３スロットアンテナと第４スロットアンテナが、前記中心線を基準として前記調理室の前記上面の前記辺部側に形成され、
前記マイクロ波が到着する順序によって、第１スロットアンテナが前記第２スロットアンテナより前記中心線に近く形成され、前記第３スロットアンテナが前記第４スロットアンテナより前記中心線に近く形成される、請求項１に記載の電子レンジの放射モジュール。
【請求項６】
第３直線導波路の底面には、第３対スロットアンテナがさらに形成され、
第３直線導波路と対向する第４直線導波路の底面には、第４対スロットアンテナがさらに形成され、
前記第３対スロットアンテナに含まれる第５スロットアンテナと第６スロットアンテナが、前記中心線を基準として前記調理室の前記上面の前記中心側に形成され、
前記第４対スロットアンテナに含まれる第７スロットアンテナと第８スロットアンテナが、前記中心線を基準として前記調理室の前記上面の前記辺部側に形成され、
前記第１、第２、第５および第６スロットアンテナは、前記マイクロ波が到着する順序が早いほど前記中心線に近く形成され、
前記第３、第４、第７、第８スロットアンテナは、前記マイクロ波が到着する順序が早いほど前記中心線に近く形成される、請求項５に記載の電子レンジの放射モジュール。
【請求項７】
前記第１、第２、第３および第４直線導波路の順に前記マイクロ波が到着し、前記第１、第２、第３および第４対スロットアンテナは、順次に、前記中心線を基準として前記調理室の前記上面の前記中心側−前記中心側−前記辺部側−前記辺部側に形成される、請求項６に記載の電子レンジの放射モジュール。
【請求項８】
前記第１、第２、第３および第４直線導波路の順に前記マイクロ波が到着し、前記第１、第２、第３および第４対スロットアンテナは、順次に、前記中心線を基準として、前記調理室の前記上面の前記中心側−前記辺部側−前記中心側−前記辺部側に形成される、請求項６に記載の電子レンジの放射モジュール。
【請求項９】
前記第１、第２、第３および第４直線導波路の順に前記マイクロ波が到着し、前記第１、第２、第３および第４対スロットアンテナは、順次に、前記中心線を基準として、前記調理室の前記上面の前記辺部側−前記中心側−前記辺部側−前記中心側に形成される、請求項６に記載の電子レンジの放射モジュール。
【請求項１０】
前記第１、第２、第３および第４直線導波路の順に前記マイクロ波が到着し、前記第１、第２、第３および第４対スロットアンテナは、順次に、前記中心線を基準として、前記調理室の前記上面の前記辺部側−前記辺部側−前記中心側−前記中心側に形成される、請求項６に記載の電子レンジの放射モジュール。
【請求項１１】
前記導波管は、前記調理室の長方形の前記上面の各辺に対応し、前記マイクロ波を直線に順次に案内する第１〜第４直線導波路と、前記第１〜第４直線導波路の間を連結し、前記マイクロ波を前記第１方向の直角に曲げて案内する第１〜第３ベンドと、を含み、
前記第１〜第４直線導波路は、前記導波管の幅の前記中心線を基準として前記調理室の前記上面の中心側に形成され、第１スロットアンテナと第２スロットアンテナとを含む第１対スロットアンテナと、前記導波管の幅の前記中心線を基準として前記調理室の前記上面の辺部側に形成され、第３スロットアンテナと第４スロットアンテナとを含む第２対スロットアンテナと、をそれぞれ含み、
前記第１スロットアンテナと前記第２スロットアンテナは、前記マイクロ波が到着する順序の早いものが前記中心線に近く形成され、
前記第３スロットアンテナと前記第４スロットアンテナは、前記マイクロ波が到着する順序の早いものが前記中心線に近く形成され、
前記第１および第２直線導波路で、前記第１対スロットアンテナは、前記第２対スロットアンテナより先に前記マイクロ波が到着するように配置され、
前記第２対スロットアンテナは、前記第３および第４直線導波路において、前記第１対スロットアンテナより先に前記マイクロ波が到着するように配置される、請求項１に記載の電子レンジの放射モジュール。
【請求項１２】
前記直線導波路のうちの少なくとも１つは、第１高さを有する第１直線区間と、高さが低くなる傾斜面を有する遷移区間と、前記第１高さより低い第２高さを有する第２直線区間とが直線に連結され、
前記第１直線区間と第２直線区間は、前記導波管内の前記マイクロ波の波長の１／４に対応する長さで離隔している、請求項１に記載の電子レンジの放射モジュール。
【請求項１３】
前記導波路は、高さの差を有し、順次に配置された２つの前記直線導波路と、
高さの差を有する前記２つの直線導波路を連結するベンドと、を含み、
前記ベンドは、傾斜面を有し、前記マイクロ波の進行を１次的に前記第１方向に４５度曲げる第１境界線と、２次的に前記第１方向に４５度曲げる第２境界線との間に定義され、
前記導波管の幅の前記中心線と前記第１および第２境界線との交点は、前記導波管内の前記マイクロ波の波長の１／４に相当する距離だけ離隔する、請求項１に記載の電子レンジの放射モジュール。
【請求項１４】
前記マイクロ波を最後に受信する前記直線導波路は、前記導波路の端部壁に向かって低くなる傾斜面を有する、請求項１に記載の電子レンジの放射モジュール。
【請求項１５】
前記マイクロ波が最後に到着する前記直線導波路の端部壁に最も近接した前記対スロットアンテナの前記スロットアンテナは、長軸の中心と端部壁とが前記導波管内の前記マイクロ波の波長の１／４に相当する距離だけ離隔するように形成される、請求項１に記載の電子レンジの放射モジュール。
【請求項１６】
前記導波管は、対向する第１直線導波路と第２直線導波路とを含み、
前記第１直線導波路の底面には、第１対スロットアンテナが形成され、
前記第２直線導波路の底面には、第２対スロットアンテナが形成される、請求項１に記載の電子レンジの放射モジュール。
【請求項１７】
１つの前記対スロットアンテナに含まれた前記２つのスロットアンテナのうち、前記マイクロ波が先に到着するものが前記導波管の幅の前記中心線に近く形成される、請求項１に記載の電子レンジの放射モジュール。
【請求項１８】
１つの前記対スロットアンテナに含まれた前記２つのスロットアンテナのそれぞれは、両端の四角貫通口と、前記四角貫通口を連結するとともに、前記四角貫通口より狭い幅を有する前記長軸に平行な連結貫通口と、を含み、
前記連結貫通口の幅によって共振キャパシタンスが調節される、請求項１に記載の電子レンジの放射モジュール。
【請求項１９】
前記２つのスロットアンテナのそれぞれは、前記連結貫通口を中心に両端の前記四角貫通口が対称となるように配置されることにより、ダンベル形状を有する、請求項１８に記載の電子レンジの放射モジュール。
【請求項２０】
前記２つのスロットアンテナのそれぞれは、前記連結貫通口を中心に両端の前記四角貫通口が非対称となるように配置された形状を有する、請求項１８に記載の電子レンジの放射モジュール。
【請求項２１】
前記２つのスロットアンテナの貫通した空間は、誘電体で満たされる、請求項１に記載の電子レンジの放射モジュール。
【請求項２２】
前記誘電体で構成された誘電体カバーをさらに含み、
前記誘電体カバーは、２つのスロットアンテナのうち、少なくとも１つの貫通した空間を満たしながら挿入される突出部を含む誘電体カバーをさらに含む、請求項２１に記載の電子レンジの放射モジュール。
【請求項２３】
調理室と、
アンテナを介してマイクロ波を放射するマグネトロンと、
前記アンテナから前記調理室の上面の上部に前記マイクロ波を導入し、導入された前記マイクロ波を前記調理室の上面の上部の辺部に沿って水平に案内する進行経路を提供する導波管が形成され、前記導波管の底面に形成された２つ以上の対スロットアンテナを介して前記マイクロ波を下部の前記調理室に放射する放射モジュールと、を含み、
それぞれの前記対スロットアンテナは、長軸に沿って貫通した２つのスロットアンテナを含み、
前記２つのスロットアンテナは、前記導波管の幅の中心線を基準として同一の方向に離隔距離が異なるように形成され、それぞれの長軸が前記マイクロ波の進行方向と平行であり、前記長軸の中心は、前記導波管内の前記マイクロ波の波長の１／４に相当する距離だけ離隔して形成されることを特徴とする電子レンジ。
【請求項２４】
前記放射モジュールは、
前記調理室の前記上面をカバーし、前記２つ以上の対スロットアンテナが前記マイクロ波の前記進行経路に沿って形成された第１プレートと、一端の下部に前記マグネトロンが結合され、前記一端に前記アンテナが上部に突出する貫通口が形成され、他端が前記第１プレートとつながる第２プレートとを有するベースと、
前記貫通口の前記アンテナを収容し、前記第２プレートの前記一端から前記他端を経て前記第１プレートの前記マイクロ波の前記進行経路をカバーするようにチャネルが形成され、前記ベースの上部に結合されることにより、前記導波管を形成するカバーと、を含む、請求項２３に記載の電子レンジ。
【請求項２５】
前記導波管は、前記第２プレート上に形成され、前記アンテナから放射された前記マイクロ波の直進を案内する直線導波路を含み、
前記直線導波路は、前記アンテナを収容する第１高さを有する第１区間と、前記第１高さより低い第２高さを有する第２区間と、前記第１区間と前記第２区間とを連結する遷移区間とを含み、
前記第１区間と前記第２区間は、前記マイクロ波の波長の１／４に相当する距離だけ離隔している、請求項２４に記載の電子レンジ。
【請求項２６】
前記導波管は、前記直線導波路に連結され、前記マイクロ波を第１方向の直角に曲げて前記調理室の上面の上部に導入させるベンドをさらに含み、
前記ベンドは、前記マイクロ波の進行方向を１次的に前記第１方向の４５度に曲げる第１境界線と、２次的に前記第１方向の４５度に曲げる第２境界線との間に定義され、
前記導波管の幅の前記中心線と前記第１および第２境界線との交点は、前記導波管内の前記マイクロ波の波長の１／４に相当する距離だけ離隔する、請求項２５に記載の電子レンジ。
【請求項２７】
前記放射モジュールは、
前記調理室の前記上面をカバーし、前記２つ以上の対スロットアンテナが前記マイクロ波の前記進行経路に沿って形成されたプレートを含むベースと、
前記プレートの前記マイクロ波の前記進行経路をカバーするようにチャネルが形成され、前記ベースの上部に結合されることにより、前記導波管を形成するカバーと、を含む、請求項２３に記載の電子レンジ。
【請求項２８】
前記導波管は、前記調理室の長方形の前記上面の各辺に対応し、前記マイクロ波の直進を案内する直線導波路と、前記直線導波路の間を連結し、前記マイクロ波を第１方向の直角に案内するベンドと、を含み、
第１直線導波路の底面には、第１対スロットアンテナが形成され、
前記第１直線導波路と対向する第２直線導波路の底面には、第２対スロットアンテナが形成され、
前記第１対スロットアンテナに含まれる第１スロットアンテナと第２スロットアンテナが、前記導波管の幅の前記中心線を基準として前記調理室の前記上面の中心側に形成され、
前記第２対スロットアンテナに含まれる第３スロットアンテナと第４スロットアンテナが、前記中心線を基準として前記調理室の前記上面の前記辺部側に形成され、
前記マイクロ波が到着する順序によって、第１スロットアンテナが前記第２スロットアンテナより前記中心線に近く形成され、前記第３スロットアンテナが前記第４スロットアンテナより前記中心線に近く形成される、請求項２７に記載の電子レンジ。
【請求項２９】
第３直線導波路の底面には、第３対スロットアンテナがさらに形成され、
第３直線導波路と対向する第４直線導波路の底面には、第４対スロットアンテナがさらに形成され、
前記第３対スロットアンテナに含まれる第５スロットアンテナと第６スロットアンテナが、前記中心線を基準として前記調理室の前記上面の前記中心側に形成され、
前記第４対スロットアンテナに含まれる第７スロットアンテナと第８スロットアンテナが、前記中心線を基準として前記調理室の前記上面の前記辺部側に形成され、
前記第１、第２、第５および第６スロットアンテナは、前記マイクロ波が到着する順序が早いほど前記中心線に近く形成され、
前記第３、第４、第７、第８スロットアンテナは、前記マイクロ波が到着する順序が早いほど前記中心線に近く形成される、請求項２８に記載の電子レンジ。
【請求項３０】
前記導波管は、前記調理室の長方形の前記上面の各辺に対応し、前記マイクロ波を直線に順次に案内する第１〜第４直線導波路と、前記第１〜第４直線導波路の間を連結し、前記マイクロ波を第１方向の直角に曲げて案内する第１〜第３ベンドとを含み、
前記第１〜第４直線導波路は、前記導波管の幅の前記中心線を基準として前記調理室の前記上面の中心側に形成され、第１スロットアンテナと第２スロットアンテナとを含む第１対スロットアンテナと、前記導波管の幅の前記中心線を基準として前記調理室の前記上面の辺部側に形成され、第３スロットアンテナと第４スロットアンテナとを含む第２対スロットアンテナをそれぞれ含み、
前記第１スロットアンテナと前記第２スロットアンテナは、前記マイクロ波が到着する順序の早いものが前記中心線に近く形成され、
前記第３スロットアンテナと前記第４スロットアンテナは、前記マイクロ波が到着する順序の早いものが前記中心線に近く形成され、
前記第１および第２直線導波路で、前記第１対スロットアンテナは、前記第２対スロットアンテナより先に前記マイクロ波が到着するように配置され、
前記第２対スロットアンテナは、前記第３および第４直線導波路において前記第１対スロットアンテナより先に前記マイクロ波が到着するように配置される、請求項２７に記載の電子レンジ。
【請求項３１】
前記導波路は、複数の直線導波路を含み、
前記複数の直線導波路のうちの少なくとも１つは、第１高さを有する第１直線区間と、高さが低くなる傾斜面を有する遷移区間と、前記第１高さより低い第２高さを有する第２直線区間とが直線に連結され、前記第１直線区間と第２直線区間は、前記導波管内の前記マイクロ波の波長の１／４に対応する長さで離隔している、請求項２７に記載の電子レンジ。
【請求項３２】
前記導波路は、高さの差を有し、順次に配置された２つの直線導波路と、
高さの差を有する前記２つの直線導波路を連結するベンドと、を含み、
前記ベンドは、傾斜面を有し、前記マイクロ波の進行を１次的に第１方向に４５度曲げる第１境界線と、２次的に前記第１方向に４５度曲げる第２境界線との間に定義され、
前記導波管の幅の中心線と前記第１および第２境界線との交点は、前記導波管内の前記マイクロ波の波長の１／４に相当する距離だけ離隔する、請求項２７に記載の電子レンジ。
【請求項３３】
前記導波管は、互いに対向する第１直線導波路と第２直線導波路と、を含み、
前記第１直線導波路の底面には、第１対スロットアンテナが形成され、
前記第２直線導波路の底面には、第２対スロットアンテナが形成される、請求項２３に記載の電子レンジ。
【請求項３４】
１つの前記対スロットアンテナに含まれた前記２つのスロットアンテナのうち、前記マイクロ波が先に到着するものが前記導波管の幅の前記中心線に近く形成される、請求項２３に記載の電子レンジ。
【請求項３５】
１つの前記対スロットアンテナに含まれた前記２つのスロットアンテナのそれぞれは、両端の四角貫通口と、前記四角貫通口を連結するとともに、前記四角貫通口より狭い幅を有する前記長軸に平行な連結貫通口と、を含み、
前記連結貫通口の幅によって共振キャパシタンスが調節される、請求項２３に記載の電子レンジ。
【請求項３６】
前記２つのスロットアンテナの貫通した空間は、誘電体で満たされる、請求項３３に記載の電子レンジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子レンジおよびその放射モジュールに関し、より詳細には、飲食物調理のための、マイクロ波を調理室の上部から均一に放射する電子レンジおよびその放射モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子レンジは、飲食物を調理するために調理室の内部にマイクロ波を放射する構成を有する。
【０００３】
一般的な電子レンジは、調理室側面の電装室にマイクロ波を発生するマグネトロンを具備し、調理室の側壁を通して調理室にマイクロ波を放射するように構成される。前記のように調理室の側壁を通して調理室にマイクロ波を放射する電子レンジは、側面放射式電子レンジと定義する。
【０００４】
側面放射式電子レンジは、調理室の側壁を通してマイクロ波が放射されるので、調理室内の飲食物を均一に加熱させるために飲食物を回転させる必要がある。そのため、側面放射式電子レンジは、飲食物を回転させるための部品を必要とし、このために、調理室内と下部空間にターンテーブル、ローラおよびモータのような部品が構成される。
【０００５】
側面放射式電子レンジは、飲食物を回転させるために構成されるターンテーブル、モータおよびローラのような補助的な部品によって構成が複雑になる。特に、モータは、電子レンジで発生する故障の主な原因の一つである。
【０００６】
また、モータとローラの構成のために、調理室の下部に別途の空間が構成される必要がある。そのため、側面放射式電子レンジは、前記補助的な部品のための空間の構成によって体積を低減しにくいという欠点がある。
【０００７】
さらに、ターンテーブルは、調理室の内部空間の一部を占める。そのため、側面放射式電子レンジは、調理室の空間が狭小であるという欠点がある。
【０００８】
また、側面放射式電子レンジは、調理室の一側壁の制限された区域から放射されるマイクロ波を用いて飲食物を加熱する。そのため、側面放射式電子レンジは、飲食物を回転させても飲食物を均一に加熱しにくい。
【０００９】
側面放射式電子レンジは、上記の理由からターンテーブルを回転させながら飲食物を調理するように構成される。調理室は、通常、長方体の空間を有するように構成される。しかし、ターンテーブルは、長方体の空間で回転可能な円形に製作される。そのため、調理室の内部空間中、ターンテーブルが回転可能な一部空間のみ調理に活用され、残りの空間は無駄になる問題点がある。
【００１０】
上記の理由から、ターンテーブルの回転直径より大きい長さを有する四角形の容器は活用されにくい。そのため、側面放射式電子レンジで調理に使用できる容器は、大きさと形状が制限される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】韓国公開特許第１０−２００８−００４０３８０号（公開日：２００８．０５．０８．：トレイ回転装置を有する電子レンジ）
【特許文献２】韓国公開特許第１０−２００８−００４０３８１号（公開日：２００８．０５．０８．：電波分散装置を有する電子レンジ）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、調理室の上部から下部へマイクロ波を放射して飲食物を調理できる電子レンジを提供することを目的とする。
【００１３】
また、本発明は、マグネトロンから放射されるマイクロ波を調理室の上部にガイドし、マイクロ波を調理室の上部から下部へ放射する電子レンジの放射モジュールを提供することを他の目的とする。
【００１４】
また、本発明は、マイクロ波が調理室の上部で水平の螺旋状に進行しながら対スロットアンテナを介して調理室に放射されることにより、飲食物を均一に加熱できる電子レンジおよびその放射モジュールを提供することをさらに他の目的とする。
【００１５】
また、本発明は、マイクロ波が直進したり曲がったりして進行する過程において、導波管の高さの差またはマイクロ波の進行方向の曲がりなどによって発生する反射波を相殺干渉によって解消できる電子レンジおよびその放射モジュールを提供することをさらに他の目的とする。
【００１６】
また、本発明は、対スロットアンテナを用いることにより、２つのスロットアンテナで発生した反射波を相殺干渉によって解消することができ、複数の対スロットアンテナを用いることにより、調理室内に放射されるマイクロ波を空間的に均一化し、２つのスロットアンテナから放射されるマイクロ波が１／４周期の位相差によって時間的に均一化されて飲食物の加熱効果を向上させることをさらに他の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の電子レンジは、調理室と、アンテナを介してマイクロ波を放射するマグネトロンと、前記アンテナから前記調理室の上面の上部に前記マイクロ波を導入し、導入された前記マイクロ波を前記調理室の上面の上部の辺部に沿って水平に案内する進行経路を提供する導波管が形成され、前記導波管の底面に形成された２つ以上の対スロットアンテナを介して前記マイクロ波を下部の前記調理室に放射する放射モジュールと、を含み、それぞれの前記対スロットアンテナは、長軸に沿って貫通した２つのスロットアンテナを含み、前記２つのスロットアンテナは、前記導波管の幅の中心線を基準として同一の方向に離隔距離が異なるように形成され、それぞれの長軸が前記マイクロ波の進行方向と平行であり、前記長軸の中心は、前記導波管内の前記マイクロ波の波長の１／４に相当する距離だけ離隔して形成されることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の電子レンジの放射モジュールは、マグネトロンのアンテナを介して放射されるマイクロ波を調理室の上面の上部に導入させ、前記上面の上部で前記マイクロ波を前記上面の辺部に沿って水平に案内しながら底面に形成された２つ以上の対スロットアンテナを介して前記マイクロ波を下部の前記調理室に放射する導波管を含み、前記導波管は、前記調理室の長方形の前記上面の各辺に対応し、前記マイクロ波を直線に案内する直線導波路と、前記直線導波路の間を連結し、前記マイクロ波を第１方向の直角に案内するベンドと、を含み、２つ以上の前記直線導波路はそれぞれ、１つ以上の前記対スロットアンテナが形成され、それぞれの前記対スロットアンテナは、長軸に沿って貫通した２つのスロットアンテナを含み、前記２つのスロットアンテナは、前記導波管の幅の中心線を基準として同一の方向に離隔距離が異なるように形成され、それぞれの前記長軸が前記マイクロ波の進行方向と平行であり、前記長軸の中心は、前記導波管内の前記マイクロ波の波長の１／４に相当する距離だけ離隔して形成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明は、調理室の上部からマイクロ波を放射して調理室内部の飲食物を調理できるという効果がある。
【００２０】
本発明は、マイクロ波を放射して飲食物を調理する時、飲食物を回転させる必要がないので、飲食物の回転に必要なターンテーブル、モータおよびローラのような部品が節減され、前記部品を収納したり構成したりするための空間が節減される。
【００２１】
また、本発明は、調理室の内部にターンテーブルが構成されないので、調理室１０の空間活用が改善され、多様な大きさと形状の容器を調理室内に投入して飲食物を調理することができる。
【００２２】
さらに、本発明は、マイクロ波が調理室の上部で螺旋状に進行しながら調理室の内部に放射されることにより、飲食物を均一に加熱できるという効果がある。
【００２３】
また、本発明は、マイクロ波が直進したり曲がったりして進行する過程で発生しうる反射波を相殺させることにより、反射波によってマイクロ波が影響されることを低減できるという利点がある。
【００２４】
また、本発明は、複数の対スロットアンテナを用いてマイクロ波を調理室内に放射することにより、空間的に均一なマイクロ波を放射することができ、２つのスロットアンテナから放射されるマイクロ波の位相差によって時間的に均一な加熱効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の電子レンジの実施例を例示する斜視図である。
【図２】図１の実施例に適用された放射モジュールおよびマグネトロンの構成を例示する斜視図である。
【図３】図２の放射モジュールの平面図である。
【図４】図２における上部のカバーを除去した放射モジュールのベースの平面図である。
【図５】ベース上の導波管を例示する平面図である。
【図６】図３のＡ−Ａ部分断面図である。
【図７】直線導波路ＳＬ３、ベンドＢＤ３および直線導波路ＳＬ４の連結状態を例示する断面図である。
【図８】直線導波路ＳＬ４、ベンドＢＤ４および直線導波路ＳＬ５の連結状態を例示する断面図である。
【図９】図８で傾斜した直線導波路ＳＬ５を採用した他の実施例の断面図である。
【図１０】対スロットアンテナを例示する平面図である。
【図１１】スロットアンテナの変形例を説明する平面図である。
【図１２】スロットアンテナの変形例を説明する平面図である。
【図１３】スロットアンテナに誘電体を採用したことを例示する導波管の断面図である。
【図１４】最後の直線導波路ＳＬ５の対スロットアンテナの配置を説明する平面図である。
【図１５】マイクロ波による電場の形成を例示する平面図である。
【図１６】本発明の他の実施例を例示する平面図である。
【図１７】本発明の他の実施例を例示する平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、添付した図面を参照して、本発明の好ましい実施例を詳細に説明する。本明細書および特許請求の範囲に使われた用語は、通常または辞書的意味に限定されて解釈されず、本発明の技術的事項に符合する意味と概念で解釈されなければならない。
【００２７】
本明細書に記載の実施例と図面に示された構成は本発明の好ましい実施例であり、本発明の技術的思想をすべて代弁するものではないので、本出願時点でこれらを代替できる多様な均等物と変形例があり得る。
【００２８】
本発明は、マイクロ波を調理室の上部に案内した後、上部から下部の調理室に放射する構造を開示することを技術的特徴として含む。
【００２９】
また、本発明は、対スロットアンテナを用いて反射波を減少させ、調理室の内部に放射されるマイクロ波の時間的均質化を図ることができ、複数の対スロットアンテナをマイクロ波の放射に用いることにより、マイクロ波の空間的均質化を図ることを技術的特徴として含む。
【００３０】
さらに、本発明は、調理室内に放射されるマイクロ波の相殺を防止するために、マイクロ波の位相が反転した関係を有する対スロットアンテナを含むことを技術的特徴として含む。
【００３１】
一方、通常、配列アンテナの中心線を基準として互いに反対側に位置し、マイクロ波の波長の１／２の間隔を有するように構成されることが一般的である。しかし、本発明の対スロットアンテナは、前記の配列アンテナと異なる構造を有する。本発明の対スロットアンテナは、アンテナの中心線を基準として同じ方向に配置され、導波管内のマイクロ波の波長の１／４の間隔を有するように２つのスロットアンテナが構成される。前記配置により、スロットアンテナによって発生する反射波が効果的に除去される。
【００３２】
本発明の実施例は、図１のように開示される。
電子レンジは、前面に一側辺がヒンジ結合されて回転によって開閉可能なドア５と、操作ボタンと動作状態を表示可能なディスプレイを具備した制御パネル７とを備えることができる。
【００３３】
電子レンジは、ドア５によって開閉可能な調理室１０を備える。調理室１０は、収納された飲食物を調理するための長方体形の内部空間を有する。
【００３４】
電子レンジの内部は、調理室１０と電装室（図示せず）とに区分され、電装室は、調理室１０の一側空間、すなわち制御パネル７の裏側空間に形成される。電装室は、調理室１０と同様にケースによってカバーされる空間であり、後述するマグネトロン２０、後述する放射モジュール３０とカバー３４の一部、制御パネル７の印刷回路基板、そして配線などの部品を実装するために用いられる。
【００３５】
マグネトロン２０は、予め設定された周波数のマイクロ波を生成し、アンテナを介して放射する部品である。
【００３６】
本発明の実施例は、調理室１０の上面に構成された放射モジュール３０を含む。放射モジュール３０は、マグネトロン２０のマイクロ波を調理室１０の上部に導入し、導入されたマイクロ波を下部の調理室１０に放射する構造を有する。放射モジュールの詳細な構成は、図２〜図４を参照して後述する。
【００３７】
本発明の実施例は、調理室１０の上面から均一に放射されるマイクロ波により飲食物を加熱および調理することができる。
【００３８】
本発明の実施例は、マイクロ波が調理室の上部から放射されるので、回転させることなく飲食物を加熱および調理することができる。
そのため、本発明の実施例は、側面放射式電子レンジに用いられるターンテーブル、モータおよびローラの構成が不要である。
【００３９】
したがって、本発明の実施例は、調理室の下部にモータおよびローラのような別途の部品を収納したり構成したりするための空間を構成する必要がなく、電子レンジの全体体積を低減することができる。また、本発明の実施例は、調理室１０の内部にターンテーブルが構成されないので、調理室１０の空間活用が極大化される。
【００４０】
また、本発明の実施例は、回転することなしに上部の全面から放射されるマイクロ波によって飲食物を均一に加熱することができ、多様な大きさと形状の容器を調理室内に投入して飲食物を調理することができる。
【００４１】
前記図１の実施例の構成は、図２〜図４に例示される放射モジュール３０を用いることにより可能である。
図２は、電子レンジのケース内に構成されるマグネトロン２０と放射モジュール３０とが結合された状態を例示する斜視図であり、図３は、放射モジュール３０の平面図である。そして、図４は、カバー３４を除去した放射モジュール３０のベース３２を例示する平面図である。以下、図２〜図４を参照して、放射モジュール３０の構成を説明する。
【００４２】
放射モジュール３０は、図２および図３のように、ベース３２と、マイクロ波の案内のための導波管の形状を決定するカバー３４とを含み、ベース３２の上部にカバー３４が結合されることにより形成された導波管を有する。導波管の構成は、図５を参照して詳細に後述する。
【００４３】
まず、ベース３２は、互いにつながるプレート３６、３８を含む。
プレート３６は、調理室１０の上面の全体をカバーし、２つ以上の対スロットアンテナが螺旋状のマイクロ波の進行経路に沿って形成されるように構成される。
【００４４】
２つ以上の対スロットアンテナは、図４のように、ベース３２のプレート３６領域中にカバー３４が結合されることにより、水平の螺旋状のマイクロ波の進行経路を形成する導波管を形成する領域に構成される。
【００４５】
より具体的には、本発明の実施例は、図４のように、４つの対スロットアンテナＳＡ１、ＳＡ２、ＳＡ３、ＳＡ４をベース３２のプレート３６に形成することができる。このうち、対スロットアンテナＳＡ１は、一対のスロットアンテナＳＡ１１、ＳＡ１２を含み、対スロットアンテナＳＡ２は、一対のスロットアンテナＳＡ２１、ＳＡ２２を含み、対スロットアンテナＳＡ３は、一対のスロットアンテナＳＡ３１、ＳＡ３２を含み、対スロットアンテナＳＡ４は、一対のスロットアンテナＳＡ４１、ＳＡ４２を含む。前記４つの対スロットアンテナＳＡ１、ＳＡ２、ＳＡ３、ＳＡ４の構成とスロットアンテナＳＡ１１、ＳＡ１２、ＳＡ２１、ＳＡ２２、ＳＡ３１、ＳＡ３２、ＳＡ４１、ＳＡ４２の構成は、図１０を参照して後述する。
【００４６】
一方、プレート３８は、プレート３６の一部につながり、調理室１０の一側面の電装室に延びるように構成される。プレート３８は、一端に図４のように貫通口３９が形成され、貫通口３９が形成された下部に図２のようにマグネトロン２０が結合されるように構成される。貫通口３９は、マグネトロン２０のアンテナ２２（図６参照）を貫通させるためのものである。マグネトロン２０のアンテナ２２は、貫通口３９を貫通することにより、カバー３４とベース３２のプレート３８との結合によって形成される導波管内に位置する。そして、プレート３８は、他端が調理室１０の上面を形成するプレート３６の一部につながる構成を有する。
【００４７】
一方、カバー３４は、下部を向くように形成されたチャネルを有し、チャネル空間は、側壁と長手方向の両端の端部壁ＬＷ１、ＬＷ２とによって形成される。カバー３４は、マイクロ波の進行経路を決定するための水平の螺旋状に構成される。より具体的には、カバー３４は、図２および図３のように、貫通口３９が形成されたプレート３８の一端の上部からプレート３８の他端を経てプレート３６の上部に延び、プレート３６の上部で水平の螺旋状に屈曲した形状を有する。
【００４８】
すなわち、カバー３４は、水平の螺旋状のマイクロ波の進行経路をカバーしながらチャネル空間が密閉されるようにベース３２の上部に結合されることにより、導波管を形成する。そして、カバー３４の導波管が延びる両端の端部壁ＬＷ１、ＬＷ２は、カバー３４の中心線、すなわち導波管の中心線ＣＬと直交する面を有するように構成されることが好ましい。
【００４９】
導波管は、図２〜図４に別途の符号で示されていないが、前記カバー３４とベース３２との結合によって形成される管として理解される。図４にて、点線で表示された領域が、ベース３２上にカバー３４が結合される領域、すなわち導波管領域として理解される。実施例の説明において、導波管の高さ、幅および中心線は、カバー３４のチャネル空間の高さ、幅および中心線として理解される。
【００５０】
すなわち、導波管は、前記カバー３４の構成によってプレート３８のマグネトロン２０からプレート３６の上部に延びるマイクロ波の進行経路を提供することができる。導波管によってマイクロ波が進行する進行経路は、導波路と定義される。前記導波管と導波路は、図５を参照して後述する。
【００５１】
上述した構成によって、放射モジュール３０は、導波管を介してマグネトロン２０のアンテナから放射されるマイクロ波を調理室１０の上面の上部に導入し、その後、マイクロ波を調理室１０の上面の辺部に沿って水平の螺旋状に案内する。また、放射モジュール３０は、調理室１０の上部で水平の螺旋状に案内されるマイクロ波を、ベース３２に形成された２つ以上の対スロットアンテナを介して下部の調理室１０に放射する。２つ以上の対スロットアンテナを介したマイクロ波の放射は、図１０を参照して後述する。
【００５２】
調理室１０の飲食物は、前記のように上部の放射モジュール３０から調理室１０の内部に放射されるマイクロ波によって加熱および調理される。
【００５３】
一方、カバー３４によって形成される前記導波管と導波管に含まれる導波路は、図５を参照して説明される。
【００５４】
カバー３４は、直線区間と屈曲区間とが組み合わされた水平の螺旋状の構造を有することができる。そのため、導波管は、カバー３４の直線区間に対応する直線導波路ＳＬ１〜ＳＬ５と、カバー３４の屈曲区間に対応するベンドＢＤ１〜ＢＤ４とを含み、直線導波路ＳＬ１〜ＳＬ５およびベンドＢＤ１〜ＢＤ４の順次連結によって水平の螺旋状に構成される。ここで、ベンドＢＤ１〜ＢＤ４は、直線状に構成されたことを例示したが、製作者の意図によってカーブ状に実施されてもよい。
【００５５】
導波管は、電装室と調理室１０にわたって形成される。
まず、電装室の導波管の構成を説明する。
電装室の導波管は、プレート３８上に結合されるカバー３４によって形成され、直線導波路ＳＬ１およびベンドＢＤ１を含む。
【００５６】
直線導波路ＳＬ１は、調理室の側壁と平行に形成され、貫通口３９を通して挿入されたアンテナ２２から放射されたマイクロ波の直進を案内するように構成される。前記直線導波路ＳＬ１の詳細な構成は、図６を参照して説明される。図６は、図３のＡ−Ａ部分断面図である。
【００５７】
図６を参照すれば、直線導波路ＳＬ１は、マグネトロン２０のアンテナ２２を収容する第１高さを有する第１区間ＳＬ１１と、第１高さより低い第２高さを有する第２区間ＳＬ１３と、第１区間ＳＬ１１と第２区間ＳＬ１２とを連結する遷移区間ＳＬ１２とを含み、第１区間ＳＬ１１、第２区間ＳＬ１３および遷移区間ＳＬ１２が同一の幅を有し、直線に連結されるように構成される。
【００５８】
直線導波路ＳＬ１の第２区間ＳＬ１３は、アンテナ２２のマイクロ波を効率的に放射するための第２高さを有するように設計される。しかし、直線導波路ＳＬ１の第１区間ＳＬ１１は、上部に突出するマグネトロン２０のアンテナ２２を収容するために、第２高さよりはるかに高い第１高さを有するように設計される。
【００５９】
上記の理由から、直線導波路ＳＬ１の第１区間ＳＬ１１と第２区間ＳＬ１３は、平行でありながら高さの差を有する。前記高さの差を解消するために、第１区間ＳＬ１１から第２区間ＳＬ１３に上昇する傾斜面を有する遷移区間ＳＬ１２が構成される。
【００６０】
しかし、第１区間ＳＬ１１と遷移区間ＳＬ１２との境界線ＢＬ１と、遷移区間ＳＬ１２と第２区間ＳＬ１３との境界線ＢＬ２で反射波が形成される。前記反射波は、直線導波路ＳＬ１を介して直進方向に進行するマイクロ波に対する相殺干渉を起こす原因として作用しうる。
【００６１】
遷移区間ＳＬ１２は、反射波が互いに干渉相殺できるように予め設定された長さを有する。遷移区間ＳＬ１２の長さは、第１区間ＳＬ１１と第２区間ＳＬ１３とが離隔した間隔ＴＲに定義され、マイクロ波の波長の１／４に相当する長さである１／４λｇに設定されることが好ましい。ここで、λｇは、導波管内のマイクロ波の波長を意味する。
【００６２】
前記直線導波路ＳＬ１における境界線ＢＬ１、ＢＬ２で発生した反射波は、互いに反転した位相差を有し、境界線ＢＬ１の位置で互いに相殺される。
【００６３】
そのため、アンテナ２２のマイクロ波は、遷移区間ＳＬ１２の境界面ＢＬ１、ＢＬ２で発生する反射波の影響なしに直線導波路ＳＬ１の第２区間およびベンドＢＤ１に進行することができる。
【００６４】
一方、ベンドＢＤ１は、直線導波路ＳＬ１に連結され、マイクロ波を第１方向の直角に曲げて調理室１０の上面の上部に導入させるように構成される。第１方向は、マイクロ波の進行方向における水平左側に例示され、以下の説明においても同一に理解される。
【００６５】
ベンドＢＤ１は、プレート３８上の直線導波路ＳＬ１とプレート３６上の直線導波路ＳＬ２とを垂直に連結し、直線導波路ＳＬ１のマイクロ波を直線導波路ＳＬ２に伝達する機能をする。
【００６６】
ベンドＢＤ１は、直線導波路ＳＬ１と接する境界線ＢＬ３と、調理室１０の上面の上部から延びる直線導波路ＳＬ２と接する境界線ＢＬ４との間の曲がった区間に定義される。
【００６７】
前記構成によって、ベンドＢＤ１は、マイクロ波を境界線ＢＬ３で１次的に第１方向の４５度に曲げて進行させ、境界線ＢＬ４で２次的に第１方向の４５度に曲げて進行させる。結果的に、ベンドＢＤ１は、直線導波路ＳＬ１を通過したマイクロ波を第１方向の直角に曲げて直線導波路ＳＬ２に進行させる。
【００６８】
ここで、ベンドＢＤ１は、導波管の幅の中心線ＣＬと境界線ＢＬ３、ＢＬ４との交点が、マイクロ波の波長の１／４に相当する長さである１／４λｇだけ離隔するように構成されることが好ましい。
【００６９】
ベンドＢＤ１の境界線ＢＬ３、ＢＬ４で反射波が形成され、これらの反射波は、マイクロ波に対する相殺干渉を起こす原因として作用しうる。
【００７０】
しかし、導波管の幅の中心線ＣＬとベンドＢＤ１の境界線ＢＬ３、ＢＬ４との交点が、マイクロ波の波長の１／４に相当する長さである１／４λｇだけ離隔するように構成されることにより、ベンドＢＤ１の境界線ＢＬ３、ＢＬ４で生成される反射波は、互いに反転した位相差を有し、境界線ＢＬ３の位置で互いに相殺される。
【００７１】
そのため、ベンドＢＤ１におけるマイクロ波は、境界面ＢＬ３、ＢＬ４で発生する反射波の影響なしに調理室１０の上面の上部の直線導波路ＳＬ２に導入される。
【００７２】
次に、調理室１０の上面の上部の導波管の構成を説明する。
調理室１０の上面の上部の導波管は、水平の螺旋状に延びた構成を有する。
【００７３】
調理室１０の上面の導波管は、プレート３６上に結合されたカバー３４によって形成され、前記導波管は、直線導波路ＳＬ２、ベンドＢＤ２、直線導波路ＳＬ３、ベンドＢＤ３、直線導波路ＳＬ４、ベンドＢＤ４および直線導波路ＳＬ５が順次に連結されることにより構成される。
【００７４】
これらのうち、直線導波路ＳＬ２、ＳＬ３、ＳＬ４、ＳＬ５は、前の区間のベンドＢＤ１、ＢＤ２、ＢＤ３、ＢＤ４で第１方向の直角に曲がって進行するマイクロ波の直進を案内する。導波管が螺旋状を有することができるように、直線導波路ＳＬ２、ＳＬ３、ＳＬ４、ＳＬ５は、配置された順序によって次第に短い長さを有することが好ましい。
【００７５】
そして、各直線導波路ＳＬ２〜ＳＬ５の間に構成されるベンドＢＤ２〜ＢＤ４も、ベンドＢＤ１と同様に、マイクロ波を提供する直線導波路と接する境界線と、マイクロ波を提供する直線導波路と接する境界線との間の曲がった区間に定義される。そして、ベンドＢＤ２〜ＢＤ４も、導波管の幅の中心線ＣＬと境界線との交点が、導波管内のマイクロ波の波長の１／４に相当する長さである１／４λｇだけ離隔するように構成されることが好ましい。
【００７６】
前記構成によって、ベンドＢＤ２〜ＢＤ４も、境界線で発生する反射波が相殺され、反射波の影響なしにマイクロ波を第１方向の直角に曲げて進行させることができる。
【００７７】
導波管は、上述した図５のように直線導波路とベンドとの組み合わせによって水平の螺旋状の構造を有することができ、マグネトロン２０から放射されたマイクロ波を調理室１０の上面の上部に導入させた後、水平の螺旋状に進行させることができる。
【００７８】
一方、マイクロ波は、遠く進行するほど出力が低くなる。進行によるマイクロ波の出力の変化は、進行長さが長いほど導波管の高さを低くして、導波管のコンダクタンスを高めることにより補償することができる。導波管のコンダクタンスは、高さが低いほど増加する。すなわち、直線導波路は、マイクロ波が進行する方向に対して、複数の段階で低くなる高さを有するように構成される。
【００７９】
このために、本発明は、直線導波路ＳＬ２〜ＳＬ５のうちの少なくとも１つ以上に遷移区間を形成することができ、遷移区間が形成された直線導波路は、マイクロ波の進行方向に対して高さが低くなる構造を有することができる。
【００８０】
すなわち、遷移区間が形成された直線導波路は、第１高さを有する第１直線区間、高さが低くなる傾斜面を有する遷移区間、および第１高さより低い第２高さを有する第２直線区間が直線に連結された構造を有する。そして、第１直線区間と第２直線区間は、導波管内のマイクロ波の波長の１／４に対応する長さで離隔することが好ましい。前記遷移区間が形成された直線導波路の構造と反射波の相殺効果は、直線導波路ＳＬ１の遷移区間を参照して理解されるので、これに関する具体的な説明は省略する。
【００８１】
また、本発明は、図７および図８のように、ベンドに遷移区間を形成することができる。
図７は、直線導波路ＳＬ３、ベンドＢＤ３および直線導波路ＳＬ４の連結状態を例示する断面図であり、図８は、直線導波路ＳＬ４、ベンドＢＤ４および直線導波路ＳＬ５の連結状態を例示する断面図である。図７および図８は、ベンドＢＤ３、ＢＤ４の境界線を基準に回転させて平面として例示した回転断面図である。
【００８２】
まず、図７を参照すれば、直線導波路ＳＬ４は、直線導波路ＳＬ３より低い高さを有し、ベンドＢＤ３は、直線導波路ＳＬ３、ＳＬ４間の高さの差を解消するために傾斜面を有するように構成される。ベンドＢＤ３は、上述のように、導波管の幅の中心線ＣＬと境界線との交点が、導波管内のマイクロ波の波長の１／４に相当する長さである１／４λｇだけ離隔するように構成される。そのため、ベンドＢＤ３の両端の境界線で発生する反射波は、互いに反転した位相差を有することにより相殺される。
【００８３】
図８にて、ベンドＢＤ４も、直線導波路ＳＬ４、ＳＬ５間の高さの差を解消するために傾斜面を有するように構成され、上述した説明のように、ベンドＢＤ４の両端の境界線で発生する反射波は、互いに反転した位相差を有することにより相殺される。
【００８４】
本発明の図７および図８の実施例は、直線導波路ＳＬ３より直線導波路ＳＬ４を低く構成し、直線導波路ＳＬ４より直線導波路ＳＬ５を低く構成することにより、導波管のコンダクタンスを高めることを例示する。
【００８５】
また、マイクロ波が最後に到達する直線導波路ＳＬ５は、図９のように、次第に低くなるように傾斜面を有するように構成することができる。直線導波路ＳＬ５は、図９のように、傾斜面が次第に低くなるほど導波管のコンダクタンスを高めることができ、直線導波路ＳＬ５の対スロットアンテナを介したマイクロ波の放射量を向上させることができる。
【００８６】
一方、図１０を参照して、本発明の導波路に適用される対スロットアンテナの実施例について説明する。
図１０にて、対スロットアンテナは、代表的にＳＡと表記し、対スロットアンテナＳＡに含まれる一対のスロットアンテナは、Ｓ１、Ｓ２と表記する。スロットアンテナＳ１、Ｓ２は、ベースのプレート３６を貫通するスロットで形成され、具体的なスロットの形状は後述する。
【００８７】
本発明の対スロットアンテナＳＡは、２つのスロットアンテナＳ１、Ｓ２を含む。
２つのスロットアンテナＳ１、Ｓ２は、長軸ＬＡ１、ＬＡ２がすべて導波管の進行方向、すなわち導波管の中心線と平行に置かれ、すべて導波管の中心線を基準として同じ側に配置される。
【００８８】
対スロットアンテナＳＡで、スロットアンテナＳ１、Ｓ２のうち、マイクロ波はスロットアンテナＳ１に先に到達し、マイクロ波が先に到着するスロットアンテナＳ１の長軸ＬＡ１と導波管の中心線との間の離隔距離Ｘ１は、スロットアンテナＳ２の長軸ＬＡ２と導波管の中心線との間の離隔距離Ｘ２より小さい。
【００８９】
スロットアンテナＳ１、Ｓ２は、中心ＣＰ１、ＣＰ２間の離隔距離は、導波管内のマイクロ波の波長の１／４となるように設定されることが好ましい。
【００９０】
前記構成のように、スロットアンテナＳ１、Ｓ２の中心ＣＰ１、ＣＰ２間の離隔距離が導波管内のマイクロ波の波長の１／４となる距離を有することにより、本発明の実施例は、導波管を進行するマイクロ波に対して、スロットアンテナＳ１によって発生する反射波と、スロットアンテナＳ２によって発生する反射波とが相殺干渉によって消滅できる。そのため、導波管を進行するマイクロ波がスロットアンテナＳ１、Ｓ２による反射波の影響なしに進行することができる。
【００９１】
また、前記構成のように、スロットアンテナＳ１、Ｓ２の中心ＣＰ１、ＣＰ２間の離隔距離が導波管内のマイクロ波の波長の１／４となる距離を有することにより、スロットアンテナＳ１、Ｓ２から調理室１０に放射されるマイクロ波は、１／４周期の位相差を有する。そのため、２つのスロットアンテナＳ１、Ｓ２から放射されるマイクロ波は、干渉なしに調理室１０内に調理のために放射される。
【００９２】
さらに、スロットアンテナＳ１、Ｓ２から調理室１０内に放射されるマイクロ波が１／４周期の位相差を有することにより、飲食物は時間的な均質化を有しながら放射されるマイクロ波によって加熱および調理される。
【００９３】
また、各スロットアンテナＳ１、Ｓ２は、調理室に放射するマイクロ波の出力が同じで、飲食物に対して空間的に均一な加熱効果を期待できるように、同一の形状および同一の放射コンダクタンスを有するように構成されることが好ましい。
【００９４】
本発明の実施例において、各スロットアンテナＳ１、Ｓ２は、共振型で構成される。
【００９５】
本発明の実施例は、調理室の上面という限定された空間に限定された数の対スロットアンテナを配列して、最大限に効果的に調理室の内部にマイクロ波を放出するように構成されなければならない。
【００９６】
このために、それぞれのスロットアンテナＳ１、Ｓ２は、共振型で製作されなければならない。
【００９７】
通常、スロットアンテナは、配列アンテナを構成するために幅が狭くて長さが長い四角形状のスロットを用いて構成され、共振は、スロットの長さがマイクロ波の自由空間における波長の１／２となる時に発生しうる。
【００９８】
前記方法で本発明の対スロットアンテナＳＡを構成するにはスロットの長さが過度に長くなってスロットが重なるなどの制約が発生する。
【００９９】
これを解決するために、本発明の対スロットアンテナＳＡは、干渉を避けながら２つの分離されたスロットアンテナＳ１、Ｓ２で実施される。
【０１００】
より具体的には、本発明の対スロットアンテナＳＡの各スロットアンテナＳ１、Ｓ２は、長軸ＬＡ１、ＬＡ２を中心に対称となるダンベル形状に構成される。
【０１０１】
すなわち、スロットアンテナＳ１、Ｓ２は、両端の四角貫通口および連結貫通口を有し、両端の四角貫通口が中間の連結貫通口によって一体に連結され、連結貫通口の幅が四角貫通口の幅より狭く、長軸ＬＡ１、ＬＡ２を中心に対称となるダンベル形状に構成される。ここで、スロットアンテナＳ１、Ｓ２の共振キャパシタンスは、連結貫通口の幅ＷＧによって決定される。連結貫通口の幅が狭いほど共振キャパシタンスは高くなる。
【０１０２】
スロットアンテナＳ１、Ｓ２は、共振キャパシタンスが高くなるほど短い長さで構成することができ、インダクタンスはあまり影響されない。
【０１０３】
前記構成によって、スロットアンテナＳ１、Ｓ２は、減少した共振周波数を有し、結果的に同一のマイクロ波の周波数に対応して短い長さで実現される。すなわち、対スロットアンテナＳＡは、長軸ＬＡ１、ＬＡ２を中心に対称となるダンベル形状に構成されるスロットアンテナＳ１、Ｓ２を用いて構成され、その結果、短い長さを有し、互いに干渉を避けながら２つの分離された領域に一対の共振型スロットアンテナを実現することができる。
一方、本発明の対スロットアンテナＳＡは、多様な形状のスロットアンテナを用いて実現される。
【０１０４】
複数のスロットアンテナを配列する時、各スロットアンテナの長軸と導波管の中心線との間の離隔距離が、複数のスロットアンテナの均一なマイクロ波の放射のための重要な変数として作用する。
【０１０５】
図１０のようなダンベル形状のスロットアンテナを配列する時、スロットアンテナの両端の四角貫通口が導波管の中心線に過度に近く配列されたり、またはスロットアンテナの両端の四角貫通口の一部が導波管の中心線を侵したりすることがある。この場合、スロットアンテナは、図１１のように、連結貫通口を、長軸ＬＡを中心に非対称の位置、すなわち導波管の中心線に近い位置に形成するように構成される。
【０１０６】
一方、図１０のようなダンベル形状のスロットアンテナを配列する時、スロットアンテナの長軸ＬＡを導波管の側壁に十分に近く配置しにくいことがある。この場合、スロットアンテナは、図１２のように、連結貫通口を、長軸ＬＡを中心に非対称の位置、すなわち導波管の側壁に近い位置に形成するように構成される。
【０１０７】
また、本発明の対スロットアンテナＳＡは、共振キャパシタンスを高めるために、各スロットアンテナＳ１、Ｓ２の貫通した空間に誘電体を満たして構成することができる。すなわち、図１３のように、スロットアンテナＳ１、Ｓ２の貫通した空間に誘電体５０が挿入される。図１３を参照すれば、誘電体５０は、１つのスロットアンテナの全面をカバーしかつ貫通した空間を満たしながら挿入される突出部を含む誘電体カバーで構成される。これとは異なり、具体的に示していないが、誘電体５０は、２つのスロットアンテナの全面をカバーしかつ各スロットアンテナの貫通した空間を満たしながら挿入される突出部を含む誘電体カバーで構成されてもよい。
【０１０８】
図１３の場合、スロットアンテナの共振周波数は、電場が集束されるスロットの貫通した空間に挿入された誘電体の量（面積）によって定められ、貫通した空間から外れて導波管内に入ったり、導波管の外部に位置する誘電体は、二次的に共振周波数に影響を及ぼしたりすることがある。
【０１０９】
前記誘電体によって共振キャパシタンスが高くなるので、対スロットアンテナＳＡの各スロットアンテナＳ１、Ｓ２の長さは、共振キャパシタンスが高くなったことに対応して減少できる。
【０１１０】
また、マイクロ波が最後に到達する直線導波路ＳＬ５に対スロットアンテナＳＡ４が構成される場合、図１４のように、端部壁ＬＷ２は、最後に位置したスロットアンテナＳＡ４２の長軸ＬＡ４２の中心ＣＰ４２からマイクロ波の波長の１／４となる地点で導波管の中心線ＣＬと垂直に形成する。このような構成によって、直線導波路ＳＬ５で放射されずに残ったマイクロ波は、端部壁ＬＷ２で反射して戻りながら補強干渉を起こして効率的に放射される。
【０１１１】
本発明の放射モジュール３０の実施例は、図２〜図９の説明のように、水平の螺旋状に導波管を形成することができ、導波管の底面には、図１０〜図１４のような２つ以上の対スロットアンテナが形成される。
【０１１２】
図５を参照すれば、マイクロ波は、カバー３４によって形成される導波管に沿って進行し、対スロットアンテナＳＡ１〜ＳＡ４を介して調理室１０内に放射される。
【０１１３】
導波管は、調理室１０の長方形の上面の各側面に対応してマイクロ波を直線方向に案内する直線導波路ＳＬ２〜ＳＬ５と、直線導波路ＳＬ２〜ＳＬ５を螺旋状に連結し、マイクロ波を第１方向の直角に案内するベンドＢＤ２〜ＢＤ４とを含む。
【０１１４】
これによって、マイクロ波は、調理室１０の上面の上部に導入された後、螺旋状に進行することができる。
【０１１５】
マイクロ波は、導波管によって調理室１０の上部で螺旋状に進行しながら対スロットアンテナを介して下部の調理室１０に放射される。
【０１１６】
前記のようにマイクロ波を調理室１０に放射するために、直線導波路ＳＬ２、ＳＬ３の対スロットアンテナＳＡ１、ＳＡ２は、導波管の幅の中心線ＣＬを基準として調理室１０の上面の中心側に形成され、直線導波路ＳＬ４、ＳＬ５の対スロットアンテナＳＡ３、ＳＡ４は、導波管の幅の中心線ＣＬを基準として調理室１０の上面の辺部側に形成される。
【０１１７】
そして、マイクロ波が到着する順序によって、対スロットアンテナＳＡ１、ＳＡ２のスロットアンテナＳＡ１１、ＳＡ１２、ＳＡ２１、ＳＡ２２が導波管の幅の中心線ＣＬを基準として調理室１０の上面の中心側から中心線ＣＬに近く形成され、対スロットアンテナＳＡ３、ＳＡ４のスロットアンテナＳＡ３１、ＳＡ３２、ＳＡ４１、ＳＡ４２が導波管の幅の中心線ＣＬを基準として調理室１０の上面の辺部側から中心線ＣＬに近く形成される。
【０１１８】
マイクロ波は、導波管に沿って進行しながら各直線導波路ＳＬ２〜ＳＬ５のスロットアンテナＳＡ１１１〜ＳＡ４２を介して調理室１０に次第に放射され、マイクロ波の出力は、進行によって放射された量だけ減少する。
【０１１９】
そのため、直線導波路ＳＬ２〜ＳＬ５のスロットアンテナ別に放射するマイクロ波の出力を均一にするためには、後にマイクロ波が伝達されるスロットアンテナのコンダクタンスが、先にマイクロ波が伝達されるスロットアンテナのコンダクタンスより大きく設計されなければならない。
【０１２０】
このために、本発明の実施例は、図７〜図９を参照して説明しているように、導波管の高さを次第に低くすることにより、スロットアンテナのコントックトンスを次第に大きくすることができ、導波管の幅の中心線ＣＬとスロットアンテナＳＡ１１〜ＳＡ４２との離隔距離を次第に遠くすることにより、スロットアンテナのコンダクタンスを次第に大きくすることができる。
【０１２１】
前記導波管の構成によって、マイクロ波は、スロットアンテナ別に均一な量で調理室１０に放射される。
【０１２２】
マイクロ波は、調理室１０に放射される時、スロットアンテナと垂直な方向に電場を形成する。本発明の実施例は、調理室内のマイクロ波の相殺干渉を防止するためのスロットアンテナの配置を実現する。
【０１２３】
スロットアンテナが互いに対向し、導波管の中心線ＣＬを基準として反対側に位置した場合、マイクロ波による電場の方向はそれぞれ反対に形成される。
【０１２４】
したがって、調理室１０の上面の周りに沿ってスロットアンテナが配置され、スロットアンテナが導波管の中心線を基準としてすべて同じ側に配置される場合、互いに対向する直線導波路のスロットアンテナから放射されるマイクロ波の位相は、互いに反対方向を向くようになる。そのため、この場合、調理室１０内でマイクロ波は相殺干渉を起こすことができる。
【０１２５】
これを防止するために、本発明の実施例は、図１５のように、スロットアンテナを、「直線導波路ＳＬ２−直線導波路ＳＬ３−直線導波路ＳＬ４−直線導波路ＳＬ５」に対応して、導波管の中心線ＣＬを基準として調理室１０の上面の中心側−中心側−辺部側−辺部側の順に配置される。
【０１２６】
これとは異なり、本発明は、具体的に示していないが、スロットアンテナを、「直線導波路ＳＬ２−直線導波路ＳＬ３−直線導波路ＳＬ４−直線導波路ＳＬ５」に対応して、導波管の中心線ＣＬを基準として調理室１０の上面の中心側−辺部側−中心側−辺部側、辺部側−辺部側−中心側−中心側、または辺部側−中心側−辺部側−中心側の順に配置されてもよい。
【０１２７】
一方、マイクロ波の出力が少なく要求される場合、本発明の実施例は、図１６のように、対向する直線導波路ＳＬ２、ＳＬ４の底面には、対スロットアンテナＳＡ１、ＳＡ３が形成される。
【０１２８】
このうち、マイクロ波が先に到着する直線導波路ＳＬ２の対スロットアンテナＳＡ１は、導波管の幅の中心線ＣＬを基準として調理室１０の上面の中心側に形成され、マイクロ波が後に到着する直線導波路ＳＬ４の対スロットアンテナＳＡ４は、導波管の幅の中心線ＣＬを基準として調理室１０の上面の辺部側に形成される。
【０１２９】
そして、マイクロ波が到着する順序によって、対スロットアンテナＳＡ１のスロットアンテナＳＡ１１、ＳＡ１２が、導波管の幅の中心線ＣＬを基準として調理室１０の上面の中心側から中心線ＣＬに近く形成され、対スロットアンテナＳＡ４のスロットアンテナＳＡ４１、ＳＡ４２が導波管の幅の中心線ＣＬを基準として調理室１０の上面の辺部側から中心線ＣＬに近く形成される。
【０１３０】
また、マイクロ波の出力が大きく要求される場合、本発明の実施例は、図１７のように、直線導波路ＳＬ１〜ＳＬ４は、第１スロットアンテナと第２スロットアンテナとを含み、導波管の幅の中心線ＣＬを基準として調理室１０の上面の中心側に形成された第１対スロットアンテナおよび第３スロットアンテナと第４スロットアンテナを含み、導波管の幅の中心線ＣＬを基準として調理室１０の上面の辺部側に形成された第２対スロットアンテナをそれぞれ含む。
【０１３１】
そして、マイクロ波が到着する順序によって、直線導波路ＳＬ１〜ＳＬ４の第１スロットアンテナと第２スロットアンテナは、導波管の幅の中心線ＣＬを基準として調理室１０の上面の中心側から中心線ＣＬに近く形成され、直線導波路ＳＬ１〜ＳＬ４の第３スロットアンテナと第４スロットアンテナは、導波管の幅の中心線ＣＬを基準として調理室１０の上面の辺部側から中心線ＣＬに近く形成される。
【０１３２】
そして、直線導波路ＳＬ１、ＳＬ２で、第１対スロットアンテナは、第２対スロットアンテナより先にマイクロ波が到着するように配置される。そして、直線導波路ＳＬ３、ＳＬ４で、第２対スロットアンテナは、第１対スロットアンテナより先にマイクロ波が到着するように配置される。
【０１３３】
本発明は、図１５〜図１７のように、調理室１０内でマイクロ波が相殺干渉を起こすのを防止するために、対スロットアンテナを導波管の幅の中心線を基準として交差配置することにより、位相反転が起こるように構成することが好ましい。
【０１３４】
調理室１０の上面の面積が大きくなると、対スロットアンテナの数が異なってもよい。この場合、位相反転のために多様に対スロットアンテナが組み合わされる。
【０１３５】
上述した実施例により、本発明は、調理室の飲食物を調理するためのマイクロ波を調理室の上部から放射するように構成される。
【０１３６】
そのため、本発明は、飲食物の均一な加熱のための回転が不要であり、それによる部品の簡素化、電子レンジの空間の節減、調理室の効率的空間の利用および多様な調理用容器の使用が可能である。
【０１３７】
また、本発明は、マイクロ波に対する反射波の影響を低減することができ、調理室の内部にマイクロ波を相殺干渉なしに均一に放射することができ、マイクロ波の位相差によって加熱効果を向上させることができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【国際調査報告】
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